SU1435707A1 - Сва - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано при.воздействии свайных фундаментов из труб, трубчатых свай,и свай-оболочек. Цель изобретени  состоит в повышении эффективности установки в грунт. Сва  включает трубчатый ствол 1 с кольцевой диафрагмой 2 на нижнем конце. В полости 3 ствола 1 монтированы с возможностью осевого продольного перемещени  концент- рично расположенные поперечна  диафрагма в виде опрокинутого стакана 4 и внутренн   5, промежуточные 6 и наружна  7 втулки, установленные на кольцевую диафрагму 2. Втулки снабжены фиксаторами 9, прикрепленными с

Description

возможностью отгиба внутрь к участкам 10 их стенок, заключенным в U-образ- ных прорез х 8, выполненных в верхних част х втулок. В стенках ствола 1 втулок 6, 7 выполнены окна или пазы со скошенными верхними кромками, взаимодействующими с фиксаторами 9 втулок. Стакан 4 и втулки 5, 6 выполнены с дополнительными окнами 15 или пазами в стенках со скошенными нижними кромками 16 или оборудованы расположенными в зазорах между ними внутренними верхними и наружными нижними упорами. Дл  выравнивани  сопротивлени  погружению втулки выполнены равной длины, уменьшающейс  в направлении от внутренней втулки к наружной. Внутренний диаметр втулки 5 .принимаетс  не менее внутреннего диаметра кольцевой диафрагмы 2, В процессе погружени  в полость втулки 5 поступает грунт 13, после упора

в дно 20 стакана 4 последний начинает подниматьс  относительно ствола 1. В момент расположени  окон 15 напротив фиксатора 9 втулки 5, фиксатор 9 с участками 10 стенок отгибаютс  за счет взаимодействи  со скошенными кромками 12 окон 11 втулки 6 внутрь до упора в нижние кромки 16 окон 15 стакана 4. При это втулка 5 выходит из зацеплени  с втулкой 6, что приводит к снижению в этот момент до минимума сил трени  между пробкой 13 и стенками втулки. Аналогично из зацеплени  поочередно вывод тс  втулки 6, 7. В конце процесса погружени  торец втулки 7 упираетс  в упоры 14 и сва  добиваетс  до получени  проектного отказа или втулки 5, 6, 7 и стакан 4 вместе с пробкой 13 вынимаютс  из полости 3 ствола 1, котора  затем заполн етс  бетоном. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1

Изобретение относитс , к строительству и Может быть использовано при возведении фундаментов из труб,трубчатых свай и свай-оболочек.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности установки в грунт

На фиг. 1 изображена предлагаема  сва  с дополнительнь1ми окнами в стенках стакана, промежуточных и внутренней втулок в начальный момент погружени  в грунт, разрезj на фиг. 2 - то же, в процессе подн ти  грунтовой пробкой внутренней втулки;на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 4 -узел I ; на фиг. 1| на фиг. 5 -узел И на фиг. 2; на фиг. 6 - сва , втулки и стакан которой оборудованы расположенными в зазорах между ними внутренними верхними и наружными нижними упорами в начальньй момент погружени , разрез.

Сва  содержит трубчатьй ствол 1 с кольцевой диафрагмой 2 на нижнем конце. В полости 3 ствола 1 монтированы с возможностью осевого продольного перемещени  концентрично Расположенные поперечна  диафрагма

в виде опрокинутого стакана 4 и внутренн   5, промежуточные 6 и наружна  7 втулки, установленные на кольцевую диафрагму 2. Кажда  из втулок в верхней части выполнена с U-образ- ными прорез ми 8 и снабжена фиксаторами 9, прикрепленными с внешней стороны к заключенным в прорез х 8

участкам 10 стенок с возможностью отгиба внутрь. Дл  обеспечени  возможности отгиба внутрь фиксаторы 9 прикрепл ютс  к участкам 10 в нижней части последних. В стенках ствола 1, наружной 7 и промежуточных 6 втулок устроены окна 11 со скошенными верхними кромками 12, взаимодействующими с фиксаторами 9 соответствующих втулок 5-7, внутри которых

при погружении .образуетс  грунтова  пробка 13. С целью предотвращени  попадани  грунта в зазор между втулками , что может привести к их заклиниванию , внутренний диаметр внутренней втулки 5 принимаетс  не менее внутреннего диаметра кольцевой диафрагмы 2. Ствол 1 снабжен упором 14, взаимодействующим с торцом втулки 7

10

30

в ее крайнем верхнем положении. Промежуточные 6 и внутренн   5 втулки и стакан 4 могут быть выполнены с дополнительными окнами 15.в стенках со скошенными нижними кромками 16, , взаимодействующими в крайнем верхнем положении втулок 5-7 с торцами заключенных в прорез х 8 участков 10 стенок втулок. Фиксаторы 9 смежных втулок 5-7 смещаютс  в плане по окружности относительно друг друга (фиг, 3), Дополнительные окна 15 каждой из втулок 5 и 6 или стакана 4 совпадают в продольном направлении с прорез ми 8 (лежат в плане на одном радиусе) р дом расположенных в наружном направлении втулок 6 и 7, а окна 11 каждой из втулок 6 и 7 и ствола . 1 - с фиксаторами 9 р дом расположен- 2о ных во внутреннем направлении втулок 5-7,

Вместо окон 11 и 15 в стенка х : ствола 1 , втулок 5-7 и стакана 4 могут вьтолн тьс  пазы 17 (фиг, 6), в этом случае предотвращаетс  попадание грунта в зазоры между стволом 1, втулками 5-7 и стаканом 4,

Если позвол ет зазор между стаканом 4 и втулками 5-7 по.следние оборудуютс  расположенными .в зазорах между ними внутренними верхними 18

и наружными нижними 19 упорами (фиг, 6) ограничивающими продольное

перемещение втулок 5-7 и стакана 4 относительно друг друга и одновременно выполн ющими роль центраторов, что позвол ет отказатьс  от окон 15, Причем упоры 18 и 19, расположенные в одном зазоре, совпадают друг с другом в продольном направлении (лежат в плане по окружности относительно прорезей 8 втулок 5-7, образующих этот зазор),

Угол скоса oi (угол между плоскостью скоса и образующей) верхних кромок 12 принимаетс  не более ()i arccg f, где f - коэффициент трени  материалов фиксаторов 9 по материалу втулок 5-7 и ствола 1, а угол скоса j нижних кромок - не менее A arctg f. Суммарна  длина втулок 5-7 и стакана 4 принимаетс  такой, чтобы после их фиксации и в крайнем верхнем положении относительно друг друга и ствола 1 в процессе установ- . ки в грунт верх стакана 4 находилс  ниже верхнего торца ствола 1, а в конце процесса погружени  на.проект15

25

gg

35

40

45

50

0

0

о

ную отметку обеспечивалс  бы проект- ньй отказ.

Установку сваи производ т следующим образом.

Забивкой, виброзабивкой, вибрацией или вдавливанием в грунт погружают трубчатый ствол 1 с предварительно монтированными в полости 3 втулками 5-7 и стаканом 4, Дл  предотвращени  падени  стакана 4 вниз его дно 20 выполн етс  с уширением 21, В процессе погружени  в полость внутренней втулки 5 поступает грунт 13 (форми-

5 руетс  грунтова  пробка), который поднимаетс  относительно втулок и ствола 1 до упора в дно 20 стакана 4, при этом сопротивление погружению посто нно увеличиваетс  за счет

увеличени  сил трени  между грунтом 13 и стенками втулки 5, Перемещение в.тулки 5 вместе с грунтом вверх предотвращаетс  фиксаторами 9, отгибу которых внутрь не дают стен5 ки стакана 4, в которые упираютс  участки 10с фиксаторами 9 втулки 5,

При дальнейшем погружении сваи вместе с грунтом 13 поднимаетс  относительно ствола 1 и стакан 4, Подъем стакана 4 происходит до тех пор, пока его дополнительные окна 15 не расположатс  напротив участков 10 с фиксаторами 9 втулки 5, После чего фиксаторы 9 с участками 10 отгибаютс  за счет взаимодействи  со скошенны м кромками 12 окон 11 внутрь до упора в нижние кромки 16 дополнительных окон 15 и втулка 5 выходит из зацеплени  с втулками 6 и 7 и со стволом 1,

В случае выполнени  втулок и стакана 4 с упорами 18 и 19 втулка 5 выйдет из зацеплени  с втулкой 6 в момент, когда упоры 18 и 19 втулок 5 и 6 упрутс  друг в друга, при этом нижн   кромка стакана 4 подниметс  выше фиксаторов 9 с участками 10 втулки 5, которые свободно отгибаютс  внутрь,

В момент выхода втулки 5 из зацеплени  силы трени  грунта по внутренней стенке втулки 5 снижаютс  до минимума , так как при дальнейшем погружении сваи втулка 5 поднимаетс  (пе- g ремещаетс  вверх относительно ствола 1 и втулок 6 и 7) вместе с грунтом 13, а трение между стенками внутренней 5 и промежуточной 6 втулками незначительно. Аналогично из зацеп5

0

5

0

лени  поочередно вывод тс  промежуточные 6, а затем и наружна  7 втулки ,

В конце процесса погружени  верхний торец наружной втулки 7 упираетс  в упоры 14 и сва  добиваетс  до получени  проектного отказа. При погружении сваи динамическими нагрузками после подъема фиксаторов 9 внут-iQ редньй подъем втулок, начина  с внутренней втулки 5 вьше торца промежу- ренней, вместе с грунтовой пробкой точной втулки 6 возможен возврат фик- позвол ет на 15-30% снизить сопротив- саторов 9 с участками 10 стенок наружу . Чтобы этого не произошло,участки 10 с фиксаторами 9 каждой из 15 трени  между грунтовой, пробкой и втулок 5-7 перед установкой в полость внутренними стенками в момент выв ода 3 ствола 1 отгибаютс  внутрь или к нижним к ромкам окон 11 креп тс  упру гие гшастины 22 (фиг. 4 и 5), взаление погружению сваи в грунт за счет сброса до минимальных значений сил

из зацеплени  со стволом каждой из втулок. Снижение сопротивлени  погружению , в свою очередь, приводит к имодействующие с уступами, образован- 2о уменьшению знергозатрат на установку

ными фиксаторами 9 и участками 10 втулок 5-7.

Дл  обеспечени  равного сопротивлени  грунтовой пробки 13 погружению сваи перед выходом каждой из втулок 5-7 из.зацеплени  с втулками 6 и 7 и стволом 1 втулки 5-7 выполн ютс  разной длины, уменьшающейс  в направ- пении от внутренней 5 к наружной 7 втулке (фиг. 6), так как по мере погружени  сваи давление на стенке втулок, остающихс  в зацеплении, увеличиваетс  за счет увеличени  высоты грунтовой пробки 13 и более плотной структуры грунта (плотность грунта с повьшением глубины залегани  увели чиваатс )f.поступающего в полость сваи, что,в свою очередь, приводит к возрастанию удельных сил трени . Длина втулок 5-7 подбираетс  на основа- Q НИИ опытного погружени  нескольких свай, .в услови х конкретной строительной площадки.

Участки 10 стенок втулок 5-7 в

сваи в грунт, мощности сваевдавливаю- щих установок при погружении вдавливанием и повьш1ению КПД удара молота при погружении забивкой. Кроме того,

25 снижаетс  веро тность разрушени  оголовков трубчатых свай, особенно при установке в грунт железобетонных свай до момента погружени  на проектную oTi-ieTKy, что определ ет повьщ1ение

30 надежности процесса установки. В совокупности снижение сопротивлени  погружению, мощности сваевдавливаю- щих установок, повышение КПД молота к надежности при забивке сваи обусqg ловливают повышение эффективности установки трубчатых свай.

Claims (3)

1. Сва , включающа  трубчатый ство с кольцевой диафрагмой на нижнем конце , о т л и ч а ю щ а   с..  тем, что, с целью повышени  эффективности установки в грунт, она снабжена конверхней части могут выполн тьс  с ос- g центрично расположенными установлен- лаблени ми в виде пропилов 23 (фиг,6) ными на кольцевую диафрагму втулка- И.ЛИ канавок 24 (фиг. 5), что облегчает их отгиб внутрь (перед сборкой

ми и поперечной диафрагмой в виде опрокинутого стакана, смонтированными в полости С7вола с возможностью gQ осевого продольного перемещени , кажда  из втулок в, верхней части выполнена с и-образньаш прорез ми и снабжена фиксаторами,, прикрепленными с внешней стороны с возможностью отгисваи и при погружении) и наружу (при сборке сваи).

В случае необходимости заполнени  полости 3 бетоном сва  вьшолн етс  без упоров 14 и после выхода из зацеплени  фиксаторов 9 наружной втул- 55 внутрь к заключенным в прорез х ки 7 со стволом 1 производ т выемку втулок 5-7 со стаканом 4 из полости 3 ствола 1 с грунтовой пробкой 13 (что особенно эффективно в св зных

участкам стенок, а в стенках ствола наружной., и промежуточных втулок выполнены окна или пазы со скошенными верхними кромками, взаимодействуюпщ

грунтах), а затем полость 3 заполн етс  бетоном.

Снабжение сваи концентрично расположенными втулками и стаканом, монтированными в полости ствола с возможностью осевого продольного перемещени , и системой фиксаторов, окон или пазов, упоров, обеспечивающих поочередньй подъем втулок, начина  с внутренней , вместе с грунтовой пробкой позвол ет на 15-30% снизить сопротив- трени  между грунтовой, пробкой и внутренними стенками в момент выв ода

ление погружению сваи в грунт за счет сброса до минимальных значений сил

редньй подъем втулок, начина  с внутренней , вместе с грунтовой пробкой позвол ет на 15-30% снизить сопротив- трени  между грунтовой, пробкой и внутренними стенками в момент выв ода

из зацеплени  со стволом каждой из втулок. Снижение сопротивлени  погру Q

сваи в грунт, мощности сваевдавливаю- щих установок при погружении вдавливанием и повьш1ению КПД удара молота при погружении забивкой. Кроме того,

25 снижаетс  веро тность разрушени  оголовков трубчатых свай, особенно при установке в грунт железобетонных свай до момента погружени  на проектную oTi-ieTKy, что определ ет повьщ1ение

30 надежности процесса установки. В совокупности снижение сопротивлени  погружению, мощности сваевдавливаю- щих установок, повышение КПД молота к надежности при забивке сваи обусqg ловливают повышение эффективности установки трубчатых свай.

Формула изобретени 

1. Сва , включающа  трубчатый стволi с кольцевой диафрагмой на нижнем конце , о т л и ч а ю щ а   с..  тем, что, с целью повышени  эффективности установки в грунт, она снабжена концентрично расположенными установлен- ными на кольцевую диафрагму втулка-

ми и поперечной диафрагмой в виде опрокинутого стакана, смонтированными в полости С7вола с возможностью осевого продольного перемещени , кажда  из втулок в, верхней части выполнена с и-образньаш прорез ми и снабжена фиксаторами,, прикрепленными с внешней стороны с возможностью отги внутрь к заключенным в прорез х

участкам стенок, а в стенках ствола наружной., и промежуточных втулок выполнены окна или пазы со скошенными верхними кромками, взаимодействуюпщми с фиксаторами соответствующих втулок, причем внутренний диаметр внутренней втулки не менее внутреннего диаметра кольцевой диафрагмы, ствол снабжен упором, взаимодействующим с торцом наружной втулки в ее крайнем верхнем положении. ,

2. Сва  по п, 1, о т л и ч а ю- щ а   с   тем, что промежуточные и внутренн   втулки к стакан выполнены с дополнительными окнами или пазами в стенках со скошенными нижними

,

1435707о

кромками, взаимодействук цими в крайнем верхнем положении этих втулок и стакана с торцами заключенных s прорез х участков стенок втулок.

3. Сва  по п. 1, отличающа с  тем, что втулки и стакан снабжены расположенными в зазорах между ними внутренними верхними и наружными нижними упорами дл  ограничени  продольного перемещени  втулок и стакана относительно друг друга.

Раг.2

w

Узел I

fa..

7

W

17

fas. J

Узел

fas. 5

1

/2ГЖ7

// //////

.

:: v - -п

. f-t rri F

-ПУ:;: ;:У -.;;

Редактор А.Ворович

Составитель В.Гоник Техред Л.Сердюкова

Заказ 5618/28

Тираж 637

ВПИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. А/5

2J

// ////////

79

фие.б

Корректор О.Кравцова

Подписное